Da più di cinque anni, I sensori di qualità dell'aria dell'Università dello Utah hanno fatto l'autostop sui treni della metropolitana leggera TRAX, scansione dell'inquinamento atmosferico lungo le linee rossa e verde del treno. Ora lo studio, una volta un progetto di passione dei ricercatori U, è diventato un osservatorio a lungo termine finanziato dallo Stato, con un sensore aggiuntivo sulla Blue Line in Sandy e Draper e ulteriori approfondimenti sugli eventi che hanno un impatto sull'aria della Salt Lake Valley, compresi i fuochi d'artificio estivi e le inversioni invernali.

In un nuovo studio pubblicato su Scienze urbane , ricercatori tra cui Daniel Mendoza e Logan Mitchell riportano le ultime dal progetto di osservazione TRAX, compresi studi di convalida dei dati che rafforzano il valore dei dati per altri ricercatori e tre casi di studio di eventi recenti che mostrano le capacità dei sensori mobili per la qualità dell'aria.

Novità:Blue Line e convalida dei dati

Il sistema TRAX di UTA è costituito da tre linee di metropolitana leggera:rossa, verde e blu. Fino a novembre 2019, Solo sui treni della Linea Rossa e Verde sono stati installati sensori U per la misurazione dell'ozono e del particolato, perché entrambe le linee utilizzavano le stesse carrozze ferroviarie. Queste due linee attraversano il centro di Salt Lake City, il corridoio centrale I-15 e il lato ovest della valle. Con un sensore aggiuntivo sulla Linea Blu, però, le misurazioni della qualità dell'aria ora si estendono nel quadrante sud-orientale della Valle del Lago Salato.

"Quella è una zona molto importante della valle, " dice Mitchell. "C'è un sacco di gente laggiù." Anche la Linea Blu va su e giù in elevazione, proprio come fa la Linea Rossa mentre sale dal centro di Salt Lake City al campus U. "Poiché l'elevazione è una parte fondamentale della qualità dell'aria e la comprensione della profondità dell'inversione in giorni diversi, in condizioni diverse, " lui dice, "sarà un pezzo davvero importante del set di dati per noi."

L'estensione nella valle meridionale consente inoltre ai ricercatori di saperne di più su come le masse d'aria si muovono avanti e indietro tra le contee di Salt Lake e Utah, attraverso lo stretto passaggio della Punta della Montagna.

"Questo è davvero molto critico perché a volte abbiamo fenomeni meteorologici molto diversi in corso tra le due valli, " Dice Mendoza. "Possiamo ora esaminare nel nostro bacino uno scambio di masse d'aria."

L'altro importante sviluppo del progetto di osservazione TRAX è la convalida dei dati provenienti dai sensori mobili. Questo è un passo importante in un progetto pionieristico come questo, e serve, insieme ai protocolli di assicurazione e di controllo della qualità, come certificato sui dati archiviati che vengono ora messi a disposizione di altri ricercatori. Inoltre, attenua qualsiasi preoccupazione che la turbolenza dell'aria causata dal treno in movimento possa distorcere le letture.

L'esperimento ha coinvolto un sensore di particolato stazionario posizionato a circa 10 piedi (3 m) dalla linea ferroviaria che avrebbe rilevato le letture ogni volta che i treni TRAX si trovavano entro 500 piedi (150 m) dai sensori. Confrontando le letture mobili e stazionarie, Mendoza dice, ha mostrato una precisione del 96%. "Questo ci dà davvero molta fiducia che i nostri sensori TRAX stanno effettivamente funzionando molto bene rispetto ai sensori normativi e possono essere utilizzati per studi sulla salute, politica e così via, "dice Mendoza.

Guardando i fuochi d'artificio

Con cinque anni di continue osservazioni, il progetto di osservazione TRAX ha catturato molti eventi sulla qualità dell'aria. Mendoza, Mitchell e i loro colleghi documentano tre eventi particolari nel loro articolo:un evento di ozono elevato dall'agosto 2019, un evento di inversione della piscina ad aria fredda nel novembre 2019 e i fuochi d'artificio il 4 luglio, 2019.

L'evento pirotecnico è stato unico, non è stato un fenomeno causato da un evento atmosferico o dalla geografia della Valle del Lago Salato. È stata un'incidenza di molteplici fonti puntiformi di inquinamento atmosferico da particolato, permettendo l'osservazione di come quei pennacchi di particolato si muovevano attraverso la valle.

Dopo una qualità dell'aria generalmente buona, i punti caldi di elevato inquinamento hanno iniziato a comparire nei dati TRAX tra le 22:00 e le 23:00. nel giorno dell'indipendenza. Entro mezzanotte, la maggior parte della valle stava sperimentando una qualità dell'aria da moderata a malsana.

Mendoza dice che i dati del treno mostrano non solo la dispersione del fumo, qualcosa che non si vede nelle inversioni invernali, che hanno una bassa energia atmosferica, ma anche i venti serali che scendono dall'Emigration Canyon sul lato est della valle, che elimina parte dell'inquinamento atmosferico.

"Questi sono esempi del tipo di cose che stiamo vedendo che non potresti vedere con i monitor fissi, " aggiunge Mitchell. "Ci aiuta a capire dove sono le pendenze nella valle, come si evolvono attraverso eventi di inquinamento come durante il 4 luglio o un'inversione o un evento di ozono. Puoi vedere le masse d'aria muoversi. Puoi vedere dov'è l'inquinamento e come si sposta da diverse parti della valle".

Prossimi passi

Prossimo, Mitchell dice, il team spera di aggiungere sensori che misurino gli ossidi di azoto e il monossido di carbonio, entrambi importanti componenti della chimica atmosferica. Vorrebbero anche espandere lo studio ai treni della metropolitana leggera in città come Portland o Denver.

"Sarebbe davvero interessante per noi poter confrontare i modelli spaziali che vediamo qui con un'altra città che ha una topografia diversa intorno e un diverso mix di fonti di emissione, "Mitchell dice, "in modo che possiamo capire come le città in generale siano influenzate da queste cose e come sia simile o diverso da quello che sta succedendo a Salt Lake City".